分子生物学第九章DNA重组技术
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重组dna技术的基本过程
DNA重组技术是一种精密的科学技术,用于研究和设计生物体的基因,是分
子生物学研究的重要工具之一。
其基本过程包括把待改造基因从某族群中分离出来,结合另外一种特定的基因与之混合,使受体细胞能够接受和表达这些掺入的基因,最后进行检测验证,为改良后的生物体的表达提供了可靠的参照。
DNA重组技术的第一步就是选择和收集需要重组的基因。
一般选择一种有特
殊生物效用或表现的有用基因,另一种则是带有某种受体细胞表达机制的靶基因。
其中,靶基因负责携带和传输信息,而受体细胞负责把信息传递给其他细胞,激活基因表达。
然后,可以尝试使用不同的方法来将靶基因与有用基因进行混合,比如用酶联反应来重组基因,或者利用噬菌体法来进行DNA的交叉归并,经过这一步骤,不同的基因就可以完成混合合成组合。
最后,需要将重组的DNA带入到受体细胞中,这里需要使用到受精或体外转
化技术。
通常,科学家会将该细胞暴露于含有药物的生化培养基中,使其具有可接受外源DNA的能力,并继续将待重组的DNA和受体细胞混合,其中受体细胞只
接受含有重组激活基因的DNA,这样就可以把DNA重组合成植物或动物细胞。
最后,需要对新生成的重组体进行评价检测,以验证其中一些特殊性质,这也是DNA重组技术成功的根基。
总而言之,由于DNA重组技术的优势,如创造新的基因表达机理,修改基因
的功能,以及使用较少的原材料来实现重组,已经受到了广泛的应用,特别是在生物质料和医药研究领域。
而在生物制造和药物发现领域,它也是一个重要工具,可以解决很多实际问题。
DNA重组技术名词解释
DNA重组技术是一种利用分子生物学技术对DNA分子进行人工改造的方法。
下面是一些常见的相关术语解释:
•重组DNA(rDNA):是通过将不同源的DNA分子在体外进行重新组合而获得的DNA分子。
重组DNA技术是DNA重组的基础,用于插入外源基因到目标生物体中。
•限制性内切酶(restriction enzyme):是一类酶,能够识别DNA序列并在特定的位点上切割DNA链。
限制性内切酶在DNA重组中起到关键作用,用于切割DNA和插入外源DNA。
•载体(vector):是DNA分子,在重组DNA技术中被用来携带外源基因并将其导入到目标生物体中。
常见的载体包括质粒、噬菌体等。
•基因克隆(gene cloning):是利用重组DNA技术将目标基因复制多份,使得其在目标生物体中得以表达和传递。
基因克隆有助于研究基因功能、获得目标基因的大量表达产物等。
分子生物学中的DNA重组技术与应用DNA重组技术是分子生物学的一项重要技术手段,它通过对DNA分子的剪裁、重组、克隆等操作,实现了DNA分子的人工改造和设计。
随着分子生物学的发展,DNA重组技术越来越成熟,逐渐应用于生物工程、基因治疗、疫苗研究等方面。
本文将从技术原理、应用领域和发展趋势等方面谈谈分子生物学中的DNA重组技术。
一、技术原理DNA重组技术基于DNA分子的特性,利用酶切、连接、克隆等手段实现DNA分子的改造和设计。
其中最核心的技术是酶切和连接技术。
酶切技术利用酶的特异性剪切作用,将DNA分子剪成特定的片段,从而实现对DNA分子的定向切割。
连接技术则利用连接酶的作用,将两个不同的DNA片段连接在一起,实现新的DNA分子的构建。
这些手段可以实现DNA分子的全长或部分重组,从而改变其基本的生物学性质。
二、应用领域DNA重组技术已经被广泛应用于研究和应用领域,其中应用研究领域包括基因克隆、基因表达、基因工程等方面。
生物医药领域应用DNA重组技术已成为常规的技术手段,应用于基因治疗、疫苗研究、抗体工程等方面。
1. 基因克隆基因克隆是DNA重组技术最早和最为广泛应用的领域之一。
通过DNA引物的设计和PCR扩增技术,可以从DNA库中克隆出感兴趣的DNA分子。
通过引入一系列的酶切、连接等操作,可以将目标DNA分子构建成所需的分子。
2. 抗体工程抗体工程是近年来DNA重组技术的新热点。
通过克隆、改造、表达不同来源的抗体基因,可以获得多种高效且特异性的嵌合抗体。
这些抗体可以被广泛应用于生物学研究、临床诊断和治疗等领域。
3. 基因治疗基因治疗是DNA重组技术的另一个热门应用领域。
通过引入具有特定生物学功能的DNA分子,可以治疗多种遗传性和获得性疾病。
目前已经有多种基因治疗药物获得了FDA的批准。
4. 疫苗研究疫苗研究是利用DNA重组技术来克隆、表达和改造多种病原体蛋白的新领域。
通过此类技术可以获得高效、稳定和可控性的病毒样颗粒,这些病毒样颗粒可以用作疫苗制剂的候选物。
DNA重组技术分子生物学-图文第一章DNA重组技术讨论4个问题:1.什么是基因工程——基因工程的概念。
2.为什么能进行基因工程——基因工程的原理和技术。
(包括3大理论和3大技术准备)3.怎样进行基因工程——3大步骤(DNA体外重组,重组DNA导入宿主细胞后扩增和表达,基因工程后处理)4.基因工程的应用和前景——对于医学来说即生产基因工程产品、开展基因治疗等。
第一节概一.现代科学技术发展的特点述(一)科学技术加速发展和急剧变革1.当代科学发展成指数增长趋势,全世界发表科技论文6000-8000/天,平均1篇/10.8秒问世。
2.人类科技知识在19世纪半衰期是50年,现在是3-5年(终身教育学习)。
3.1973年,CohenGroup第一次实现了细菌遗传性状的转移terr+nerr→terrner,导致基因工程技术诞生,至今不到30年,人类已经拥有了克隆羊、猪等等的技术,可以复制一个生命体。
(克隆羊多利1997-2003,体细胞克隆,胚胎细胞克隆)tetrnerPclolRb-3rtetrnertetrOnertetrnerCohenGroup第一次实现了细菌遗传性状转移示意图一.现代科学技术发展的特点(二)科学技术发展的综合化1.19世纪中叶,科学和技术是二者分离的,它们各有独自文化传统,它们的发展往往是脱节的。
2.科学回答“是什么”“为什么”,技术回答“做什么”“怎么做”。
当今科技发展已经密不可分,科学里包含技术,技术里体现科学。
3.当代科技发展有两种形式:一是突破,二是融合。
突破是线性的,即从研究开发新一代的科技成果取代原有一代科技成果。
融合是非线性的,即混合原有不同的科技领域,进而发展新产品,造成革命性市场,它们是互补和合作的结果。
二.基因工程的概念(一)基因(gene):从化学上来说,指的是一段DNA或RNA顺序,该顺序可以产生或影响某种表型(genotype,phenotype),可以由于突变生成等位基因变异体(体细胞父源和母源;正常和突变基因);从遗传学上来说,基因代表一个遗传单位,一个功能单位,一个突变单位。
學習內容
一、自然界的基因轉移與基因重組
1.結合作用
2.轉化及轉導作用
3.轉座
4.基因重組
二、重組DNA技術
1.重組DNA技術相關的概念
2.重組DNA技術基本原理
三、重組DNA技術與醫學關係
1. 疾病基因的發現,發展新藥物
2. 基因診斷與治療
學習要求
一、熟悉自然界基因轉移及重組的方式。
結合、轉化及轉導、轉座、基因重組。
二、掌握重組DNA技術的相關概念,基本原理。
限制性內切酶概念及作用特點。
熟悉常用載體及特點。
目的基因的獲取及與載體連接的方法。
三、熟悉重組體的導入受體細胞及篩選方法。
基因克隆表達技術。
四、熟悉重組DNA技術在醫學中應用。
重组dna技术的主要步骤
重组DNA技术,顾名思义就是利用先进的分子生物学技术,通过可重组DNA来改变生命体的基因组成,从而达到一定的治疗或者研究目的。
具体来说,重组DNA技术主要包括以下几个步骤:
1. DNA片段的制备
首先,需要从不同来源中提取目标DNA,包括人、动物、植物、细菌等等。
一般来说,利用DNA电泳和酶切等技术可将DNA分离和切割成不同大小的片段。
2. DNA片段的连接
将不同来源的DNA片段进行互相连接,使新的DNA构建成为完整的基因,这个过程中需要用到DNA连接酶。
3.外源DNA的插入
在DNA连接完成后,需要将新的DNA插入到宿主细胞中,一般采用电转化或者病毒载体等方法。
这样,就可以让宿主细胞在分裂生长中
继承新的基因组成。
4.筛选和鉴定
完成DNA插入后,需要对宿主细胞进行筛选和鉴定,以确认是否达到预期,例如涉及到治疗目的的,需要保证插入的新基因没有负面的作
用和反应,同时还需要对新基因的表达和功能进行一定的检测和评估。
总之,重组DNA技术是目前分子生物学领域中的一项重要技术,在治疗癌症、传染病等方面有着广泛的应用前景。
虽然存在着一定的道德
和伦理问题,但只要合理使用和监管,相信它将会成为人类健康和生
命发展的重要基石。
第一章绪论☐DNA重组技术和基因工程技术。
DNA重组技术又称基因工程技术,目的是将不同DNA片段(基因或基因的一部分)按照人们的设计定向连接起来,在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达,产生影响受体细胞的新的遗传性状。
DNA重组技术是核酸化学、蛋白质化学、酶工程及微生物学、遗传学、细胞学长期深入研究的结晶,而限制性内切酶DNA连接酶及其他工具酶的发现与应用则是这一技术得以建立的关键。
DNA重组技术有着广泛的应用前景。
首先,DNA重组技术可以用于大量生产某些在正常细胞代谢中产量很低的多肽,如激素、抗生素、酶类及抗体,提高产量,降低成本。
其次,DNA重组技术可以用于定向改造某些生物的基因结构,使他们所具有的特殊经济价值或功能成百上千倍的提高。
☐请简述现代分子生物学的研究内容。
1、DNA重组技术(基因工程)2、基因表达调控(核酸生物学)3、生物大分子结构功能(结构分子生物学)4、基因组、功能基因组与生物信息学研究第二章遗传的物质基础及基因与基因组结构☐核小体、DNA的半保留复制、转座子。
核小体是染色质的基本结构单位。
是由H2A、H2B、H3、H4各两分子生成八聚体和由大约200bp的DNA构成的。
核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一步。
DNA在复制过程中,每条链分别作为模板合成新链,产生互补的两条链。
这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。
因此,每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新合成的,这种复制方式被称为DNA的半保留复制。
转座子是存在染色体DNA上的可自主复制和移位的基本单位。
转座子分为两大类:插入序列和复合型转座子。
☐DNA的一、二、三级结构特征。
DNA的一级结构是指4种脱氧核苷酸的连接及其排列顺序,表示了该DNA分子的化学构成。
DNA的二级结构是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。
分为左手螺旋和右手螺旋。
DNA的高级结构是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。
分子生物学-DNA重组(总分:567.00,做题时间:90分钟)一、名词解释(总题数:22,分数:44.00)1.同源重组(homologous recombination)(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(依赖于大范围的DNA同源序列的联会,联会的部分不受限制,重组可发生在联会部分的任何位置上。
在重组过程中,两条染色体或2个DNA分子相互交换对等的部分。
)解析:2.一般重组(general recombination)(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(即非特异重组或同源重组。
)解析:3.位点特异性重组(site-specific recombination)(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(在能识别特定的核苷酸序列的重组酶作用下,DNA分子间的重组。
重组分子间不一定要求碱基配对,即使是碱基配对也只有少数几个碱基形成异源双链体。
这种重组最初是从x噬菌体基因组进入和离开宿主菌染色体的途径中发现的。
)解析:4.转座重组(transposition recombination)(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(重组发生在序列不相同的DNA分子间,在形成重组分子时往往依赖于DNA的复制而完成重组过程,而不依赖于DNA序列间的同源性。